Question

Для реакции 2 SO3 = 2 SO2 + O2 рассчитать Изменение энтальпии dH (298)Изменение энтропии dS (298)Энергию Гиббса dG (298) Определить тип реакции по тепловому эффекту (экзотермическая или эндотермическая ) и возможность самопроизвольного протекания реакции в прямом направлении при стандартных условиях. Термодинамические потенциалыSO2 dH0 (298) = -296.9 кДж / моль S0 (298) 248.10 Дж/моль/КSO3 dH0 (298) = -395.2 кДж / моль S0 (298) 256.23 Дж/моль/КO2 dH0 (298) = 0 кДж / моль S0 (298) 205.03 Дж/моль/К

Answer 1

Ответ:

2SO3 = 2SO2 + O2

dH° (SO2) = -296,9 кДж/моль

dH° (SO3) = -395,2 кДж/моль

dH° (O2) = 0 кДж/моль

S° (SO2) = 248,10 Дж/моль/K

S° (SO3) = 256,23 Дж/моль/K

S° (O2) = 205,03 Дж/моль/K

ΔH° = ∑ΔH°(прод.) - ∑ΔH°(реаг.)

ΔH° = 2*(-296,9) - 2*(-395,2) = -593,8 + 790,4 = 196,6 кДж/моль ⇒ Энтальпия положительна, реакция эндотермична.

ΔS° = ∑ΔS°(прод.) - ∑ΔS°(реаг.)

ΔS° = 205,03 + 2*(248,10) - 2*256,23 = 188,77 Дж/моль/К

ΔG° = ΔH° - TΔS°

ΔG° = 196,6 - 298*0,18877 = 140,3466 ⇒ Энергия Гиббса положительна, реакция пойдет в прямом направлении только при высоких температурах.

T = ΔH°/ΔS° = 196,6/0,18877 = 1041,47 K ⇒ реакция пойдет при нагревании до 1041,47 кельвинов.

Answer 2

Для рассчета изменения энтальпии (ΔH), изменения энтропии (ΔS) и энергии Гиббса (ΔG) используем следующие формулы:

ΔH = Σ(продукты) - Σ(реагенты) ΔS = Σ(продукты) - Σ(реагенты) ΔG = ΔH - TΔS

Где:

• ΔH - изменение энтальпии
• ΔS - изменение энтропии
• ΔG - энергия Гиббса
• Σ(продукты) - сумма стандартных энтальпий продуктов, умноженных на их коэффициенты
• Σ(реагенты) - сумма стандартных энтальпий реагентов, умноженных на их коэффициенты
• T - температура в Кельвинах

Для данной реакции: 2 SO3 = 2 SO2 + O2

Рассчитаем ΔH: ΔH = 2 * ΔH(SO2) + ΔH(O2) - 2 * ΔH(SO3) = 2 * (-296.9 кДж/моль) + 0 кДж/моль - 2 * (-395.2 кДж/моль) = -593.8 кДж/моль + 790.4 кДж/моль = 196.6 кДж/моль

Рассчитаем ΔS: ΔS = 2 * S(SO2) + S(O2) - 2 * S(SO3) = 2 * (248.10 Дж/моль/К) + 205.03 Дж/моль/К - 2 * (256.23 Дж/моль/К) = 496.20 Дж/моль/К + 205.03 Дж/моль/К - 512.46 Дж/моль/К = 188.77 Дж/моль/К

Рассчитаем ΔG при стандартных условиях (T = 298 K): ΔG = ΔH - TΔS = 196.6 кДж/моль - (298 K * 0.18877 Дж/моль/К) = 196.6 кДж/моль - 56.30 кДж/моль = 140.30 кДж/моль

Теперь определим тип реакции по тепловому эффекту: Если ΔH < 0, то реакция экзотермическая (выделяется тепло). Если ΔH > 0, то реакция эндотермическая (поглощается тепло).

В данном случае, ΔH = 196.6 кДж/моль, что является положительным значением. Следов